УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДИСТАНЦИОННЫХ ВЗРЫВАТЕЛЕЙ СНАРЯДОВ РЕАКТИВНЫХ СИСТЕМ ЗАЛПОВОГО ОГНЯ Российский патент 2004 года по МПК F42C15/42 F42C17/00 

Изобретение относится к области военной техники, а более конкретно к устройствам передачи информации для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей снарядов в автоматическом режиме стрельбы из заряженных боевых машин реактивных систем залпового огня.

Известны устройства передачи информации для бесконтактного программирования взрывателей (патенты US №4649796, МПК F 42 C 17/00, опубл. 17.03.86; US №4862785, МПК F 42 C 17/00, опубл. 05.09.89; US №5343795, МПК F 42 C 17/04, опубл. 06.09.94; US №6176168, МПК F 42 C 11/04, опубл. 23.01.2001; Международная заявка № WO 01/57468 A1 от 09.08.2001; Европейский патент № ЕР 1166036, МПК F 42 C 17/04, опубл. 01.02.2002; FR №2829834, МПК F 42 C 17/04, опубл. 21.03.2003). Указанные устройства выполнены на базе излучающих катушек индуктивности и обеспечивают передачу информации для бесконтактного программирования взрывателя отдельно взятого артиллерийского снаряда до заряжания орудия, поэтому не могут быть использованы для получения требуемого технического результата.

Известно устройство передачи информации для бесконтактного программирования взрывателя артиллерийского снаряда (патент US №5117733, МПК F 42 C 17/04, опубл. 02.06.92). Устройство содержит излучающую катушку индуктивности с сердечником, составленным из отдельных ферритовых элементов, и две несвязанные между собой обмотки (основную и вспомогательную) из чередующихся в шахматном порядке слоев плоского провода. Катушка имеет форму отрезка трубки. В корпусе казенной части имеется канавка в форме ласточкиного хвоста, в которую устанавливается и заливается катушка. Через основную обмотку постоянно проходит электрический ток. При изменении напряжения во вспомогательной обмотке в результате подачи снаряда в казенную часть в основной обмотке формируются сигналы, передаваемые на приемное устройство программируемого взрывателя. Указанное устройство принято за прототип.

Общими признаками изобретения и устройства, принятого за прототип, является наличие взаимосвязанной со стволом орудия (направляющей боевой машины) излучающей катушки индуктивности с двумя обмотками и ферритовым сердечником.

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата, заключаются в том, что устройство обеспечивает передачу информации для бесконтактного программирования взрывателя только отдельно взятого снаряда при подаче его в казенную часть орудия (при заряжании), что приводит к длительному времени программирования взрывателя и, как следствие, к снижению темпа стрельбы; требуется механизм подачи (заряжания) снаряда в казенную часть; исключается возможность передачи информации для бесконтактного программирования взрывателя заряженного снаряда.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в обеспечении передачи информации для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей предварительно заряженных снарядов непосредственно в автоматическом режиме стрельбы из многоствольных боевых машин реактивных систем залпового огня.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в устройство передачи информации для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня, содержащее взаимосвязанную со стволом орудия или направляющей боевой машины излучающую катушку индуктивности с двумя обмотками и ферритовым сердечником, введены конденсатор, второй ферритовый сердечник и внешний экранирующий корпус, причем обмотки соединены последовательно, излучающая катушка индуктивности и конденсатор соединены между собой последовательно или параллельно, один из ферритовых сердечников выполнен кольцеобразным, а второй - стержневым, при этом излучающая катушка индуктивности, кольцеобразный и стержневой ферритовые сердечники установлены внутри экранирующего корпуса, одна обмотка размещена на внешней поверхности кольцеобразного сердечника длиной L с наружным Dизл. и внутренним Dвн. диаметрами, а вторая обмотка и стержневой сердечник длиной Lcт. и диаметром d размещены внутри кольцеобразного сердечника, причем стержневой сердечник выполнен с возможностью перемещения внутри кольцеобразного сердечника так, что резонансная частота переменного электромагнитного поля излучающей катушки индуктивности соответствует несущей частоте входных сигналов программирования, при этом Dизл.=(3,5-4,5)d, Dвн.=(1,5-2,5)d, L=(2,5-3,5)Lcт. и толщина стенки кольцеобразного сердечника (Dизл. - Dвн.)>>δ, где δ - глубина проникновения электромагнитного поля в материал сердечника, расстояние между параллельными осями ствола (направляющей) и сердечниками излучающей катушки индуктивности В=(0,55-0,8)Dк, где Dк - калибр снаряда, кольцеобразный и стержневой сердечники излучающей катушки индуктивности зафиксированы во внешнем экранирующем корпусе параллельно его основанию, а корпус закреплен на наружной поверхности ствола орудия или направляющей боевой машины, имеющих сквозной прямоугольный паз шириной H=(1,5-2,5)Dизл. и длиной С=(2,5-3,5)Н.

Соосность сердечников излучающей катушки индуктивности и возможность их перемещения относительно друг друга достигается введением втулки с наружной резьбой и гладкой втулки, установленных на торцах стержневого сердечника, каркаса с внутренней резьбой и проточкой под обмотку, установленного внутри кольцеобразного сердечника, двух фиксаторов положения катушки, двух стоек ее крепления во внешнем экранирующем корпусе и детали клинообразной формы.

Устройства передачи информации для снаряда калибра Dк=120 мм, обладают оптимальными характеристиками при следующих конструктивных параметрах. Кольцеобразного сердечника: Dизл.=30 мм, Dвн.=16 мм, L=84 мм, (Dизл. - Dвн.)=14 мм, что значительно больше δ=0,5 мм, глубины проникновения электромагнитного поля в материал сердечника при заданной несущей частоте Fнес. Стержневого сердечника: d=8 мм и Lcт.=30 мм. Расстояние между параллельными осями сердечников излучающей катушки индуктивности и стволов (направляющих) В=70 мм. Ширина Н=50 мм и длина С=150 мм сквозного прямоугольного паза, имеющегося на стволе (направляющей). Изобретение поясняется следующими чертежами:

- конструкция устройства передачи информации - фиг.1;

- функциональная схема устройства передачи информации - фиг.2;

- конструктивная схема размещения устройства передачи информации на стволе (направляющей боевой машины) - фиг.3.

Конструкция устройства передачи информации, представленная на фиг.1, включает:

- внешний экранирующий корпус 1;

- деталь клинообразной формы 2;

- излучающую катушку индуктивности 3 в диэлектрическом корпусе, содержащую кольцеобразный ферритовый сердечник 5 с наружным Dизл. и внутренним Dвн. диаметрами длиной L, две последовательно соединенные обмотки 4 и 8, стержневой ферритовый сердечник 6 диаметром d длиной Lcт., на торцах которого установлены втулка 15 с наружной резьбой и гладкая втулка 7;

- каркас 9 с внутренней резьбой и проточкой под обмотку 8;

- два фиксатора положения 10 и 16;

- конденсатор 13;

- соединитель (разъем) 12 для подключения к источнику сигналов программирования;

- стойки из диэлектрического материала 11 и 14 для крепления излучающей катушки индуктивности 3 во внешнем экранирующем корпусе 1.

Функциональная схема устройства передачи информации, представленная на фиг.2, включает:

- внешний экранирующий корпус 1;

- конденсатор 13;

- излучающую катушку индуктивности 3 с двумя последовательно соединенными обмотками 4 и 8;

- программируемый взрыватель 17 с приемным устройством 18;

- снаряд 19 в стволе (направляющей) 20;

- формирователь сигналов программирования 21 боевой машины.

Конструктивная схема размещения устройства передачи информации на стволе орудия или направляющей боевой машины, представленная на фиг.3, включает:

- внешний экранирующий корпус 1, закрепленный над имеющимся на стволе орудия или направляющей боевой машины 20 сквозным прямоугольным пазом шириной Н и длиной С;

- излучающая катушка индуктивности 3, которая деталью клинообразной формы 2 зафиксирована параллельно основанию корпуса 1 так, что сердечники 5 и 6 закреплены на наружной поверхности ствола орудия или направляющей боевой машины 20 с межосевым расстоянием В;

- программируемый взрыватель 17 с приемным устройством 18 снаряда 19 в стволе орудия или в направляющей боевой машины 20 калибра Dк.

Конструкция устройства (фиг.1) передачи информации содержит внешний экранирующий корпус 1 без нижней стенки и с внутренней наклонной поверхностью на верхней стенке и излучающую катушку индуктивности 3 в диэлектрическом корпусе. На противоположных стенках корпуса 1 установлены две стойки крепления 11 и 14, два фиксатора положения 10 и 16 с выступами, внутренний диаметр которых соответствует наружному диаметру Dизл. кольцеобразного сердечника 5. Излучающая катушка индуктивности 3 содержит кольцеобразный 5 и стержневой 6 ферритовые сердечники и две последовательно соединенные обмотки 4 и 8. Обмотка 4 размещена на внешней поверхности сердечника 5 длиной L с наружным Dизл. и внутренним Dвн. диаметрами. Сердечник 6 диаметром d и длиной Lcт., на торцах которого закреплены втулка 15 с наружной резьбой и гладкая втулка 7, установлен в каркас 9 с внутренней резьбой, в проточке которого намотана обмотка 8. Каркас 9 с сердечником 6 и обмоткой 8 размещен внутри кольцеобразного сердечника 5 с возможностью осевого перемещения сердечника 6 внутри сердечника 5, что обеспечивает настройку излучающей катушки индуктивности 3 в резонанс с несущей частотой сигналов программирования Fнес. На торцах сердечника 5 установлены фиксаторы 10 и 16, которые закреплены на стойках 11 и 14, и, соответственно, на противоположных стенках корпуса 1. Излучающая катушка индуктивности 3 деталью клинообразной формы 2 фиксируется в корпусе 1 так, что оси сердечников 5 и 6 параллельны его основанию. Корпус 1 закреплен на наружной поверхности каждого ствола орудия или направляющей боевой машины 20 (фиг.3), имеющих сквозной прямоугольный паз шириной Н и длиной С с межосевым расстоянием сердечников 5 и 6 и ствола орудия или направляющей боевой машины В.

Излучающая катушка индуктивности 3 и конденсатор 13 соединяются последовательно или параллельно и через входы 22 и 23 подключаются к формирователю 21 сигналов программирования с несущей частотой Fнес. (фиг.2).

Устройство передачи информации для бесконтактного программирования взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня работает следующим образом. При поступлении на входы 22 и 23 сигналов программирования с несущей частотой Fнес. (фиг.2) излучающая катушка индуктивности 3 создает переменное электромагнитное поле. Резонансная частота поля, соответствующая несущей частоте сигналов, зафиксирована при настройке положением сердечника 6 внутри сердечника 5 (фиг.1). Переменное электромагнитное поле индуктивно передается через сквозной прямоугольный паз шириной Н и длиной С в направляющей 20 (фиг.3) и на приемном устройстве 18 взрывателя 17 снаряда 19 наводится переменная ЭДС, которая преобразуется взрывателем в сигналы программирования.

Благодаря устройствам передачи информации, установленным на каждом стволе орудия или направляющей боевой машины, обеспечивается бесконтактное программирование дистанционных взрывателей предварительно заряженных снарядов непосредственно в автоматическом режиме стрельбы из боевых машин реактивных систем залпового огня. При этом значительно повышается надежность передачи информации и, как следствие, повышаются эксплуатационные и тактико-технические характеристики реактивных систем залпового огня, что подтверждено многочисленными натурными испытаниями.

Изобретение относится к области военной техники. Технический результат - обеспечение передачи информации для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей предварительно заряженных снарядов непосредственно в автоматическом режиме стрельбы из многоствольных боевых машин реактивных систем залпового огня. Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее взаимосвязанную со стволом орудия (направляющей боевой машины) излучающую катушку индуктивности с двумя обмотками и ферритовым сердечником, введены резонирующий конденсатор и внешний экранирующий корпус, в котором установлена излучающая катушка индуктивности с последовательно соединенными обмотками, кольцеобразным и стержневым ферритовыми сердечниками. Одна обмотка размещена на внешней поверхности, а вторая со стержневым сердечником - внутри кольцеобразного сердечника. Стержневой сердечник выполнен с возможностью перемещения внутри кольцеобразного сердечника, что обеспечивает настройку излучающей катушки индуктивности в резонанс с несущей частотой входных сигналов программирования. Сердечники излучающей катушки закреплены с межосевым расстоянием, равным 0,55-0,8 калибра, параллельно основанию внешнего экранирующего корпуса и соответственно параллельно оси ствола (направляющей) на его наружной поверхности над имеющимся сквозным прямоугольным пазом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство передачи информации для бесконтактного программирования дистанционных взрывателей снарядов реактивных систем залпового огня, содержащее взаимосвязанную со стволом орудия или направляющей боевой машины излучающую катушку индуктивности с двумя обмотками и ферритовым сердечником, отличающееся тем, что оно снабжено конденсатором, вторым ферритовым сердечником и внешним экранирующим корпусом, причем обмотки соединены последовательно, излучающая катушка индуктивности и конденсатор соединены между собой последовательно или параллельно, один из ферритовых сердечников выполнен кольцеобразным, а второй - стержневым, при этом излучающая катушка индуктивности, кольцеобразный и стержневой ферритовый сердечники установлены внутри экранирующего корпуса, одна обмотка размещена на внешней поверхности кольцеобразного сердечника длиной L с наружным D_изл. и внутренним Д_вн диаметрами, а вторая обмотка и стержневой сердечник длиной L_cт. и диаметром d размещены внутри кольцеобразного сердечника, причем стержневой сердечник выполнен с возможностью перемещения внутри кольцеобразного сердечника так, что резонансная частота переменного электромагнитного поля излучающей катушки индуктивности соответствует несущей частоте входных сигналов программирования, при этом

D_изл.=(3,5÷4,5)d,

D_вн=(l,5÷2,5)d,

L=(2,5÷3,5)L_cт.,

а толщина стенки кольцеобразного сердечника

(D_изл. - D_вн)>>δ,

где δ - глубина проникновения электромагнитного поля в материал сердечника, расстояние между параллельными осями ствола орудия или направляющей боевой машины и сердечниками излучающей катушки индуктивности

В=(0,55÷0,8)D_к.,

где D_к. - калибр снаряда,

кольцеобразный и стержневой сердечники излучающей катушки индуктивности зафиксированы во внешнем экранирующем корпусе параллельно его основанию.